JP6148654B2

JP6148654B2 - 屋内用植物栽培装置

Info

Publication number: JP6148654B2
Application number: JP2014236039A
Authority: JP
Inventors: 光寿加納
Original assignee: Toyoda Iron Works Co Ltd
Current assignee: Toyoda Iron Works Co Ltd
Priority date: 2014-11-20
Filing date: 2014-11-20
Publication date: 2017-06-14
Anticipated expiration: 2034-11-20
Also published as: JP2016096773A

Description

本発明は、屋内用植物栽培装置に関し、特に、屋内において植物を効率よく且つばらつき無く育成する技術に関するものである。

たとえば葉物野菜、果実野菜、観葉植物などの植物を、屋内において効率的に栽培することを可能とする植物栽培装置が種々提案されている。たとえば、特許文献１に記載された栽培棚がそれである。

この特許文献１に記載の植物栽培装置によれば、植物を栽培する棚床が多段に形成され、その棚床上に証明装置が上下動自在に設けられた栽培棚において、照明装置に適正距離を示す水平ガイドバーを懸吊させ、その照明装置は、棚床の大きさに応じて形成された反射板と、その反射板に多数設けられた蛍光灯又はＬＥＤバーとから成り、その反射板の四隅が、各ワイヤーで支持され、その各ワイヤーが昇降装置で上下動自在に設けられている。

これによれば、植物を栽培する棚床が多段に形成され、その棚床の上に照明装置が上下動可能に設けられている栽培棚において、照明装置に、適正照射距離を示す水平ガイドバーを懸吊させたので、水平ガイドバーを見ながら、その水平ガイドバーを葉物野菜等の植物の上部に位置するように照明装置の上限位置を調整することで、生育する植物の背丈に応じて適正照射距離を保つことができる。

特開２０１３−００００４４号公報

しかしながら、上記特許文献１に記載されたような植物栽培装置では、複数の栽培棚毎に光源が複数必要となるため、各植物への照射効率が低く、装置が高価となるという欠点があった。また、たとえば異種植物を育成するときのように植物間で成長のばらつきがある場合はその植物の育成状況のばらつきに対応した照射量の調整が困難であった。

本発明は以上の事情を背景として為されたもので、その目的とするところは、光源による照射効率が高く、その植物の育成状況のばらつきに対応した照射量の調整が可能な屋内用植物栽培装置を提供することにある。

かかる目的を達成するために、本発明者等は種々検討を重ねた結果、上側ほど大径となる逆円錐面に沿って複数の植物を配置し、その逆円錐面の母線に沿って小径側から大径側へ向って植物をその成長に応じてそれぞれ独立に移動させるようにすると、光源による照射効率が高く、しかもその植物の育成状況のばらつきに対応した照射量の調整が可能な可能となることを見出した。本発明は、斯かる知見に基づいて為されたものである。

すなわち、本発明の要旨とするところは、（ａ）複数の植栽容器にそれぞれ植えられた複数の植物を育成する屋内用植物栽培装置であって、（ｂ）光源を支持する支柱が立設された基台と、（ｃ）該支柱の軸心を中心軸とする逆円錐面の複数本の母線に沿って長手方向に移動可能に配設され、前記植栽容器が所定間隔で着脱可能に装着された複数本の支持ケーブルと、（ｄ）該複数本の支持ケーブルをそれぞれ送る送り装置とを、含むことを特徴とする。

このように構成された屋内用植物栽培装置によれば、前記複数の植栽容器が、支柱の軸心を中心軸とする逆円錐面の複数本の母線に沿って長手方向に移動可能に配設された複数本の支持ケーブルに、所定間隔で着脱可能に装着されている結果、該支柱を中心軸とする逆円錐面に沿って位置するので、単一の光源により各植栽容器に植えられた植物に対する照射が、高い効率で行なわれる。また、送り装置によって支持ケーブルをそれぞれ送ることができるので、その植物の育成状況のばらつきに対応した照射量の調整が可能となる。特に、異種植物を育成する場合にはその効果が重要となる。

ここで好適には、（ｅ）前記支柱の上部には、前記支持ケーブルを支持するための複数本の支持アームが突設され、（ｆ）前記支持ケーブルの上部は、該支持アームに直接または間接的に支持される。このようにすれば、複数本の支持ケーブルの上部は、該支持アームに直接または間接的に支持されるので、該支持ケーブルは、前記支柱の軸心を中心軸とする逆円錐面の複数本の母線に沿って配設される。

また、好適には、（ｇ）前記支柱を中心とする上部円に沿って周方向に等間隔で配置された複数個の上部滑車が、前記支持アームに直接または間接的に設けられ、（ｈ）前記支柱を中心とする下部円に沿って周方向に等間隔で配置された複数個の下部滑車が、前記支柱または基台に設けられ、（ｉ）前記複数本の支持ケーブルは、前記上部滑車および下部滑車にそれぞれ巻き掛けられた無端環状ケーブルである。このようにすれば、前記複数本の支持ケーブルは、前記上部滑車および下部滑車にそれぞれ巻き掛けられた無端環状ケーブルから構成されるので、ケーブルを巻くためのロールが不要となる。

また、好適には、（ｊ）前記送り装置は、前記無端環状ケーブルのうち、前記母線に沿った部分を除いた部分を巻き掛ける送りローラと、（ｋ）該送りローラに操作力を伝達する減速機と、（ｌ）該減速機に操作力を入力する電動機または操作ハンドルとを有するものである。このようにすれば、電動機または操作ハンドルから減速機に操作力が入力されると、無端環状ケーブルが容易に長手方向に移動させられ、複数の植栽容器の位置が変更される利点がある。
ことを特徴とする請求項３の屋内用植物栽培装置。

また、好適には、（ｍ）前記減速機は、前記基台に設けられたウオーム型減速機である。このようにすれば、ウオーム型減速機は入力軸のトルクが零でも出力軸に制動トルクが作用するので、非操作時に無端環状ケーブルが複数の植栽容器の荷重によって動くことを止めるための制動装置が不要となる。

本発明の一実施例である屋内用植物栽培装置を示す正面図である。図１の実施例において、ケーブルを除去して示す斜視図である。図２の実施例において、植栽容器の配置を示す平面図である。

以下、本発明の一実施例を、図面を参照しつつ詳細に説明する。

図１は、本発明の一実施例である屋内用植物栽培装置１０を示す正面図であり、図２は、その屋内用植物栽培装置１０の支持ケーブル２０を除去して示す斜視図であり、図３はその図２の屋内用植物栽培装置１０の平面を示す図である。なお、図１では、左右対象であるため、左半分が省略されて示されている。

図１、図２、および図３において、屋内用植物栽培装置１０は、光源１２を支持する支柱１４が中心から立設された円盤状の基台１６を備えている。光源１２は、たとえば蛍光灯或いはＬＥＤを含む円板状であって、光合成に有効な波長帯の光、たとえば可視光領域を含む４００〜７００ｎｍ程度の波長域を有する光を、光合成に有効な光量で、連続光またはパルス光で出力する。

屋内用植物栽培装置１０は、支柱１４の軸心Ｃを中心軸とする逆円錐面ＣＳの複数本の母線Ｍに沿って長手方向に移動可能に配設され、複数の植栽容器Ｂが所定間隔で着脱可能に装着された無端環状の複数本の支持ケーブル２０を備え、複数の植栽容器Ｂにそれぞれ植えられた複数の植物Ｐを、支柱１４の軸心Ｃを中心とする逆円錐面ＣＳに沿って配置して光源１２からの光を受けて、その逆円錐面ＣＳの母線Ｍに沿って移動させつつ育成する。逆円錐面ＣＳは、支柱１４の軸心Ｃを中心とする小径の下部円ＤＣと、支柱１４の軸心Ｃを中心とするそれより大径の上部円ＵＣとの間に形成されている。
えている。

屋内用植物栽培装置１０は、無端環状の支持ケーブル２０を支持するために支柱１４の上部から水平方向外向きに且つ周方向等間隔で突設された複数本の支持アーム２２と、その支持アーム２２の先端部に配設されて、上部円ＵＣに沿って周方向に等間隔で配置された複数個の上部滑車２４ａおよび２４ｂと、支柱１４または基台１６に設けられ下部円ＤＣに沿って周方向に等間隔で配置された複数個の下部滑車２６と、送りローラ２８を出力軸に有して基台１６に設けられた、送り装置として機能する複数の減速機３０とを、備えている。支持ケーブル２０は、送りローラ２８、下部滑車２６、上部滑車２４ａおよび２４ｂに順次巻き掛けられて所定の張力が付与されている。

減速機３０は、送りローラ２８が装着された出力軸とともに回転する図示しないウオームホイールと、図示しない電動機或いは操作ハンドルとともに回転してそのウオームホイールに噛み合うウオームとを備えるウオーム型減速機であり、図示しない電動機或いは操作ハンドルから入力される操作力によって出力軸が回転するが、たとえば支持ケーブル２０からトルクが加えられて力軸が回転しないという制動機能を有する特徴がある。

以上のように構成された本実施例の屋内用植物栽培装置１０は、図１或いは図２に示すように、植物Ｐがそれぞれ植えられた複数の植栽容器Ｂが支持ケーブル２０に装着された状態で、光源１２からの光を受けて育成する。このとき、逆円錐面ＣＳの内部の大径側に位置する光源１２から光線が放射されるので、複数の植物Ｐはその位置に拘わらず光線を直接的に略均等に受けることができ、しかも複数の植物Ｐが光源１２を覆っているので、単一の光源１２の照射効率すなわち利用効率が大幅に高くされている。

また、植物Ｐに対する水やりは、光源１２の下側に支持アーム２２に設けたスプレイノズル３２を用いて行なわれる。この場合、光源１２の場合と同様に、逆円錐面ＣＳの内部の大径側に位置するスプレイノズル３２から水が噴射されるので、複数の植物Ｐはその位置に拘わらず上記の水の噴射を直接的に略均等に受けることができ、しかも複数の植物Ｐがスプレイノズル３２を覆っているので、単一のスプレイノズル３２の噴射効率すなわち利用効率が大幅に高くされている。

植物Ｐのうち、生育にしたがって大きくなった植物Ｐの植栽容器Ｂは支持ケーブル２０から取り外されて、１ピッチ分支持ケーブル２０が送られた後、新たな小さな植物Ｐが植栽された植栽容器Ｂが下側位置に追加される。このとき、植物Ｐの大きさに合わせて、支持ケーブル２０は任意の位置で固定される。たとえば、上側に位置する植物Ｐが最も光源１２に接近する位置に固定し、その植物Ｐの成長に応じてその植物Ｐが植栽されている植栽容器Ｂの位置を逐次下降させることもできる。また、支持ケーブル２０毎に、成長速度が異なる異種の植物Ｐを植栽した植栽容器Ｂを装着することで、その異種の植物Ｐの成長或いは必要照射量に適合した送りを行なうことができるので、同時に複数種類の植物を生育させることもできる。

上述のように、本実施例の屋内用植物栽培装置１０よれば、複数の植栽容器Ｂが、支柱１４の軸心Ｃを中心軸とする逆円錐面ＣＳの複数本の母線Ｍに沿って配設された支持ケーブル２０に、所定間隔で着脱可能に装着されている結果、支柱１４の軸心Ｃを中心軸とする逆円錐面ＣＳに沿って位置するので、単一の光源１２により各植栽容器Ｂに植えられた植物Ｐに対する照射が、高い効率で行なわれる。また、ウオーム型減速機３０（送り装置）によって支持ケーブル２０をそれぞれ送ることができるので、その植物Ｐの育成状況や必要照射量のばらつきに対応した照射量の調整が可能となる。特に、異種植物を育成する場合にはその効果が重要となる。

また、本実施例の屋内用植物栽培装置１０によれば、支柱１４の上部には、支持ケーブル２０を支持するための複数本の支持アーム２２が突設され、支持ケーブル２０の上部は、その支持アーム２２に直接または間接的に支持される。このため、支持ケーブル２０は、支柱１４の軸心Ｃを中心軸とする逆円錐面ＣＳの複数本の母線Ｍに沿って配設される。

また、本実施例の屋内用植物栽培装置１０によれば、支柱１４の軸心Ｃを中心とする上部円ＵＣに沿って周方向に等間隔で配置された複数個の上部滑車２４ａ、２４ｂが、支持アーム２２に直接または間接的に設けられ、支柱１４の軸心Ｃを中心とする下部円ＤＣに沿って周方向に等間隔で配置された複数個の下部滑車２６が、支柱１４または基台１６に設けられ、複数本の支持ケーブル２０は、上部滑車２４ａ、２４ｂおよび下部滑車２６にそれぞれ巻き掛けられた無端環状ケーブルである。このため、複数本の支持ケーブル２０は、上部滑車および下部滑車にそれぞれ巻き掛けられた無端環状ケーブルから構成されるので、ケーブルを巻くためのロールが不要となる。

また、本実施例の屋内用植物栽培装置１０によれば、支持ケーブル２０の送り装置は、無端環状の支持ケーブル２０のうち、母線Ｍに沿った部分を除いた部分を巻き掛ける送りローラ２８と、送りローラ２８に操作力を伝達するウオーム型減速機３０と、そのウオーム型減速機３０に操作力を入力する電動機または操作ハンドルとを有するものである。このため、電動機または操作ハンドルから減速機に操作力が入力されると、無端環状の支持ケーブル２０が容易に長手方向に移動させられ、複数の植栽容器Ｂの位置が変更される利点がある。

また、本実施例の屋内用植物栽培装置１０によれば、減速機として、基台１６に設けられたウオーム型減速機３０が用いられる。このウオーム型減速機３０は入力軸のトルクが零でも出力軸に制動トルクが作用するので、非操作時に無端環状ケーブルが複数の植栽容器の荷重によって動くことを止めるための制動装置が不要となる。

以上、本発明の一実施例を図面に基づいて説明したが、本発明はその他の態様においても適用される。

たとえば、前述の実施例においては、支柱１４は、ケーブルの内側において基台１６から立設された比較的小径のものであったが、基台１６の外周縁から立設された軸心Ｃを中心軸とする比較的大径の円筒状或いは角筒状の支柱であってもよい。この場合の支持アーム２２は、内向きに突設される。また、支柱１４は、その円筒状或いは角筒状の支柱が周方向において分割されたような複数本の支柱群から構成されたものであってもよい。

また、前述の実施例においては、光源１２の下にアームが突設されていたが、アームの下に光源１２が支持されていてもよい。

また、前述の実施例においては、上部滑車２４ａ、２４ｂが支持アーム２２に直接設けられて支持ケーブル２０は支持アーム２２に直接的に支持されたものであったが、上部滑車２４ａ、２４ｂが支持アーム２２間に架け渡された環状の部材に設けられたものでもよい。この場合、支持ケーブル２０は、支持アーム２２にまたは間接的に支持される。

以上、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、これはあくまでも一実施形態であり、本発明は当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を加えた態様で実施することができる。

１０：屋内用植物栽培装置
１２：光源
１４：支柱
１６：基台
２０：支持ケーブル
２２：支持アーム
２４ａ、２４ｂ：上部滑車
２６：下部滑車
２８：送りローラ
３０：ウオーム型減速機（送り装置）
３２：スプレイノズル
Ｂ：植栽容器
Ｃ：支柱の軸心
ＣＳ：円錐面
ＵＣ：上部円
ＤＣ：下部円
Ｍ：母線
Ｐ：植物

Claims

複数の植栽容器にそれぞれ植えられた複数の植物を育成する屋内用植物栽培装置であって、
光源を支持する支柱が立設された基台と、
該支柱の軸心を中心軸とする逆円錐面の複数本の母線に沿って長手方向に移動可能に配設され、前記植栽容器が所定間隔で着脱可能に装着された複数本の支持ケーブルと、
該複数本の支持ケーブルをそれぞれ送る送り装置と
を、含むことを特徴とする屋内用植物栽培装置。
前記支柱の上部には、前記支持ケーブルを支持するための複数本の支持アームが突設され、
前記支持ケーブルの上部は、該支持アームに直接または間接的に支持される
ことを特徴とする請求項１に記載の屋内用植物栽培装置。
前記支柱を中心とする上部円に沿って周方向に等間隔で配置された複数個の上部滑車が、前記支持アームに直接または間接的に設けられ、
前記支柱を中心とする下部円に沿って周方向に等間隔で配置された複数個の下部滑車が、前記支柱または基台に設けられ、
前記複数本の支持ケーブルは、前記上部滑車および下部滑車にそれぞれ巻き掛けられた無端環状ケーブルである
ことを特徴とする請求項２に記載の屋内用植物栽培装置。
前記送り装置は、前記無端環状ケーブルのうち、前記母線に沿った部分を除いた部分を巻き掛ける送りローラと、該送りローラに操作力を伝達する減速機と、該減速機に操作力を入力する電動機または操作ハンドルとを有するものである
ことを特徴とする請求項３の屋内用植物栽培装置。
前記減速機は、前記基台に設けられたウオーム型減速機である
ことを特徴とする請求項４の屋内用植物栽培装置。